浅谈高压架空线路故障原因与防雷措施

浅谈高压架空线路故障原因与防雷措施

曹涛 赵乔华

山东网源电力工程有限公司 山东济南 250018

摘 要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务，并联络各发电厂、变电站使之有效运行。近年来，对输电线路工程的质量要求比过去更加严格、规范，高压架空输电线路的施工，必须考虑对温度、雷击、电磁等多方面因素进行故障预防处理，这就对高压架空线路的施工技术，提出了更为严格的要求。

关键词:高压输电线路,故障原因,防雷措施

　随着现代科技的飞速发展，电力系统在人们生活中的应用也越来越广泛。为保证电力系统的稳定运行，应对高压架空线路这一传输载体提高重视。但高压架空线路通常架设于室外，容易在雷雨天气受到雷电的影响，导致跳闸或安全事故等现象的发生。因此，需做好高压架空线路的防雷措施。

1对高压架空线路的故障分析及对策

在高压架空线路的施工过程中，必须有针对性的做好故障预防工作，降低外界因素对架空线路造成的不利影响。笔者结合自身的工作实践，总结了目前高压架空线路施工中常见的几种故障形式。

1.1 雷击故障。

因雷击引起的架线施工故障形式是多样的，主要包括爆裂、断线、配变毁坏等，多数地区在进行高压架空线路施工时，都采用并沟线夹当成线路的连接器，有的施工操作直接省去并沟线夹，这一做法常常会造成导线连接故障，使得高压设置难以承受雷电袭击。

1.2杆塔故障。

电力工程中的杆塔在设计上都是以最大设计风速25m为标准，台风级数在10级左右，但某些工程为了降低工程投资成本，偷工减料，常常违背杆塔设计标准施工，在填埋杆塔基础时不牢固或深度不足，导致台风中的杆塔承受不了风力出现倒塌故障。

1.3 短路故障。

由于施工人员专业知识与技能的缺乏，在架空线路接线时没有分清具体的线路，对于架空线路的设置未能仔细研究，这些施工准备的不足，带来的直接后果就是架空线路相间短路而迅速跳闸，故障情形严重时，将导致整个线路烧火，影响线路作用的发挥。

1.4温度故障。

在施工过程中，常会遇到冬季施工，由于温度过低，很容易给高压架空线路施工带来不便，如线路受冻、连接异常等，虽然引发这些故障的原因很明确，但由于故障处理难度较大，特别是高空、低温的作业环境会阻碍施工人员施工的顺利展开。

2 高压架空线路检修方法

对电力工程施工中高压架空线路施工故障问题，需要及时发现问题并制定有效的检修方式，才能很好的减低故障问题给整个电力工程施工的负面影响。常见的检修技术主要包括：

2.1 导地线检修。

导地线检修最为常用的方式为导地线切断重接检修，这便需要使用特定的元件进行连接，并对导地线进行机电性能的检查，在检测结果符合标准后才能进行检修。其中需要注意的是，如果导线截面较小，便需要根据实际情况制作合适的导地线，只有耐压强度符合标准后才能进行检测。

2.2 杆塔检修。

杆塔最常见的故障为裂纹与裂缝，因此在针对杆塔进行检修时，便需要根据杆塔的标准在进行补强、加固操作，如若该地区易出现腐蚀等状况，便需要在施工过程中使用涂刷防腐技术，以此来避免高压架空线路老化等问题，从而延长架空线路的使用寿命。

2.3 拉线检修。

拉线检修技术需要进行以下三个步骤来完成，分别是调整、修补以及更换，可以按照断股的实际情况来考虑使用缠绕方式进行检修。在应用拉线检修技术时，要严格按照相应的要求与规范，如更换过程中，需要进行永久拉线便不能用临时拉线来替代，在完成检修后，一定要确保检修后的机械强度符合电力工程的施工标准。

3 高压架空线路遭遇雷害原因

高压架空线路遭遇雷害主要有四方面的原因：一是高压架空线路绝缘水平低。雷云放电产生的过电压通过线路杆塔建立了放电通道，配电线未达到绝缘水平，导致线路损坏。二是防雷装置不足。一些电力组织安设在高压输电线路的防雷装置太少，并不能达到防雷的要求数量起到防雷的作用；一些落后地区仍采用传统的防雷措施，不利于线路防雷。三是线路安装有问题。在搭建和设计高压输电线路时，配电线路处于雷击多发地带、忽略了输电线路的质量、避雷器接地不合理、线路架空、没有防雷系统保护等原因，都易引发雷击事故。四是设备和线路维修不到位。避雷器遭受雷击而没有立即换新导致的接地、绝缘子老化及绝缘能力低、设备老化、导线接触不良、超负荷及线路改造不及时等都会引起线路短路现象和配电设备故障，电力人员应定期检查，确保输电线路正常运行。

4 高压架空线路防雷措施

由于高压架空输电线路长期暴露于自然外界，因而在雷雨天气很容易遭到雷电的袭击，加上架空输电线路经过的地方多数是山林区域，使得遭遇雷击的概率大大提高，这也是造成架空线路施工出现故障的主要因素。

4.1完善绝缘配合

　　在绝缘配合的选择过程中，一定要合理考虑各种电气设备的耐压等级、保护装置的特性和设备的耐压特性，有效确定设备的必要绝缘等级。（1）架空线路的绝缘配合设计，这可以有效解决杆塔和档距中央各种可能放电途径的绝缘选择和它们之间的相互配合问题。其通常包括对杆塔进行合理的绝缘配合设计、档距中央导线及避雷线间的绝缘配合设计、做好档距中央导线对地和各种被跨越物的绝缘配合设计、做好档距中央不同导线之间的绝缘配合设计。（2）对绝缘串片的数量进行合理选择。为了保证绝缘子可以满足其输电的具体要求，要求其具有一定的强度，其电气绝缘强度也应该满足实际的使用要求，对绝缘片子数量的选择，应该让其满足操作过电压的要求。通过长期的研究发现，耐张绝缘子串的电气强度要比悬垂绝缘子串的要高一些，因此在实际使用过程中，同一电压等级的耐张绝缘子串应该比悬垂绝缘子多1到2片。

4.2 避雷线。

在高压架空线路中，设置避雷线是防止遭到雷击的常用方式，且防雷效果也十分理想。避雷线运用在高压输电设置中，其最大的作用在于避免雷电直接袭击导线，还能对强大的雷电流进行分解，这样就能很好地降低流经杆塔的雷电流，通过降低各地线路绝缘子的电压进行防雷，且避雷线在安装使用时较为方便，是架空心线路施工比较普遍的防雷技术。避雷线的设置，如图3所示。

4.3 消雷器。

电力技术的发展，使得诸多防雷装置被研制并运用到电力工程中，消雷器则属于新型的直击雷防护设备。从目前架空输电线路上运用消雷器的运行情况看，其防雷效果比预期好，不仅能避免线路遭到电击，还能为架空线路施工创造有利条件，尤其在防止线路故障的发生方面，性能极为优越。

4.4 降低杆塔接地电阻

要做好高压架空线路的防雷工作，在施工时应对所有的线路杆塔都设置接地装置，并使之与地线紧密连接。使高压架空线路遭受雷击时，所产生的电流可经由接地电阻通入大地，使杆塔的接地电阻减小，从而使高压架空线路的防雷能力得以增强，同时也避免了线路跳闸。此种方法为高压架空线路目前阶段防雷方法中最经济的一种。针对500kV的架空线路，当将冲击接地电阻降低5Ω，其对雷电的耐受力可提高18%左右，同时可降低43%左右的跳闸几率。除此之外，降低杆塔接地电阻的方法还有很多，如采用分段成片改造同一条线路，可降低相邻杆塔的接地电阻；或连接相邻路线的邻近杆塔，并将杆塔连入周围的低土壤电阻率的土地。

5结语

电力工程的不断发展，使得高压输电线路施工变得更加普遍，尤其是高压架空线路的施工逐渐成为电力工程的重要组成部分。但由于受到外界环境因素的影响，当前高压线路施工意外事故的发生率大幅度上升，这不仅影响了工程的施工进度，也威胁了施工人员的安全，因此，在架空线路的施工过程中，技术人员应该根据线路的常见故障做好预防处理，并采取线路监控、装置检修、防雷处理等措施来提高高压架空线路的使用效率。

参考文献

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